热和化学亚胺化对ODPA_ODA聚酰亚胺薄膜性能的影响.docx

热和化学亚胺化对ODPA/ODA聚酰亚胺薄膜性能的影响PropertiesofPolyimideFilmsBasedonODPAandODAbyThermalandChemicalImidization程茹,朱梦冰,黄培(南京工业大学化学化工学院,南京210009)CHENGRu,ZHUMeng2bing,HUANGPei(CollegeofChemistryandChemicalEngineering,NanjingUniversityofTechnology,Nanjing210009,China)摘要:以4,4′2二胺基二苯醚(ODA)和3,3′,4,4′2二苯醚四酸二酐(ODPA)为单体,采用两步法,分别经热亚胺化和化学亚胺化过程制备了两种聚酰亚胺(PI)薄膜,并对两种薄膜的性能进行了表征。傅立叶红外光谱(FT2IR)表明两种薄膜均已完全亚胺化。化学亚胺化的PI薄膜的玻璃化温度、热稳定性均高于热亚胺化的薄膜。拉伸性能测试表明热亚胺化的薄膜具有较高的断裂伸长率,而化学亚胺化的薄膜的拉伸强度、弹性模量较大。关键词:聚酰亚胺薄膜;化学亚胺化;热亚胺化;挠性印制电路板中图分类号:TQ323.7文献标识码:A文章编号:100124381(2007)0720051204Abstract:TwokindsofpolyimidefilmswerepreparedbasedontheODAandODPAinNMPthroughtwo2stepthermalorchemicalimidizationprocessandcharacterizedbytheconeandplateviscosimeter,GPC,FTIR,DSC,TGAandstrainpropertiestests.Theresultsshowedthatthefilmspreparedfromdifferentimidizationshadbeentotallytransformedtopolyimidefilms.Theglasstransitiontempera2ture,thermaldecomposingtemperatureofthefilmfromchemicalimidizationishigherthantheonefromthermalimidization.Thestraintestsshowedthatthefilmfromthermalimidizationhadlargere2longationatbreak,andthefilmfromchemicalimidizationhadlargertensilestrengthandelasticitymodulus.Keywords:polyimidefilm;chemicalimidization;thermalimidization;FPC聚酰亚胺(PI)薄膜是制造挠性印制电路板(FPC)用挠性覆铜板(FCCL)的重要基材之一。近年来随着FPC的广泛应用,对高性能PI薄膜的需求迅速增长[1,2]。聚酰亚胺通常采用两步法制备:将二胺和二酐在溶剂中缩聚得到预聚体-聚酰胺酸(PAA),再通过热亚胺化或化学亚胺化得到PI。流涎法是目前生产PI薄膜的主要加工工艺,即将PAA溶液流延到光滑的基材表面上,经脱溶剂,用热亚胺化法制备PI薄膜。日本某公司发展了一种新的溶液流延技术,将亚胺化率95%的高黏PI/PAA溶液经流延、加热蒸发脱溶剂和深度环化得到PI薄膜。这一技术的关键在于,用高亚胺化率的PI/PAA溶液代替PAA溶液流延。因此,PI薄膜的性能与生产工艺密切相关。本工作采用4,4′2二胺基二苯醚(ODA)和3,3′,4,4′2二苯醚四酸二酐(ODPA)为单体,用化学亚胺化法制得高环化率的PI/PAA溶液,经流延干燥高温亚胺化制得PI薄膜。与用常规热亚胺化方法制备的PI薄膜进行性能比较,讨论了热和化学亚胺化对OD2PA/ODA薄膜性能的影响。1实验1.1主要原料与试剂3,3′,4,4′2二苯醚四酸二酐(ODPA),实验室自制,熔程228℃2229℃;4,4′2二胺基二苯醚(ODA),上海试剂三厂,使用前均经过重结晶精制;N2甲基吡咯烷酮(NMP),化学纯,经分子筛脱水后使用;乙酸酐和吡啶均为分析纯;N,N—二甲基甲酰胺(DMF),HPLC,Tedia公司。1.2PAA溶液的制备室温下在500mL烧杯中加入一定量的NMP和52材料工程/2007年7期ODA,搅拌至完全溶解;按等物质量的配比加入OD2PA,搅拌反应24h后,得到15%(质量分数,下同)的PAA溶液(1)。1.3不同亚胺化法制备PI薄膜将PAA溶液(1)均匀地涂于干燥的玻璃片上,于真空100℃下干燥1h,再于高温烘箱中程序升温至300℃,恒温0